Сварка труб отопления: правила и техника

О чем речь? Сварка труб отопления выполняется разными способами: механическим, термическим, термомеханическим. Методы сварки также отличаются: есть электрическая, аргоновая, дуговая, газовая.

На что обратить внимание? Не меньшее значение имеют подготовительные работы. На этом этапе подбираются электроды в зависимости от типа трубы и этапов сварки. Также заранее готовят поверхность металла – зачищают и обезжиривают.

Способы сварки труб отопления

Стальные трубы соединяют с помощью фланцевых и резьбовых соединений и сварки. Последний способ обеспечивает наибольшую надежность, долговечность и экономию материала. Кроме того, процесс сваривания практически не увеличивает общей массы конструкции. Стыки сваренных между собой секций трубопроводной магистрали способны выдерживать высокое давление и вибрации.

Существует три вида сварочных технологий, используемых для соединения металлических труб, которые отличаются друг от друга способом воздействия на металл:

• Механическая или сварка труб отопления под давлением. Суть метода заключается в переходе механической энергии в тепловую, которая используется для плавления металла кромок соединяемых элементов. Этот способ используется при диффузионном сваривании в вакууме, соединении с помощью ультразвуковых колебаний или взрыва.
• Термическая сварка. Связь между соединяемыми деталями на атомарном уровне формируется благодаря нагреванию металла током, электрической дугой, излучением или открытым пламенем. Оплавление кромок позволяет сформировать сварочную ванну, заполненную расплавом.
• Термомеханическая сварка относится к комбинированным методам и включает в себя воздействие на металл соединяемых кромок сочетанием давления и высокой температуры.

Сварка металлических труб отопления давлением включает в себя методы холодного, газопрессового, термитного, контактного сваривания, а также соединение с помощью трения или ультразвука. Из термических чаще всего применяются электродуговая сварка, сваривание под флюсом, в среде защитного газа, электрошлаковая и газосварка.

Монтаж трубопроводных магистралей, как правило, выполняется с применением одного из четырех видов сварки:

• газовой;
• ручной дуговой;
• аргоновой;
• электрической.

У каждой из перечисленных сварочных технологий есть свои плюсы и минусы.

Подготовка труб отопления к сварке

Для монтажа отопительных трубопроводов необходимо располагать:

• сварочным аппаратом;
• болгаркой или резаком;
• защитной маской, специальной одеждой и перчатками;
• электродами;
• молотком удаления шлаковой корки;
• средствами для зачистки и обезжиривания поверхности металла соединяемых элементов.

Приступая к сварке труб отопления, необходимо выполнить подготовку поверхности соединяемых кромок. Для того чтобы в сварочном шве не появились дефекты, следует тщательно зачистить торцы и прилегающие к ним участки, придав металлу блеск, а затем обезжирить. Также нужно избавиться от деформаций, выправив их или отрезав углошлифовальной машинкой.

Кромки необходимо разделать примерно под углом 65°, а поверхности торцов соединяемых труб должны быть расположены строго под прямым углом к их продольным осям и иметь ширину около 2 мм.

Для сваривания торцованных отопительных труб больших диаметров применяется особая техника. Размеры стыков, толщина, химический состав и механические свойства металла регламентируются соответствующим межгосударственным стандартом ГОСТ.

Электроды для дуговой сварки бывают двух видов – плавящимися и неплавящимися (разница определяется химическим составом материала, из которого изготовлен стержень). Во втором случае он может быть выполнен из графита, вольфрама или аморфного угля.

Плавящиеся электроды изготавливаются из сплавов с различным химическим составом, который зависит от назначения конкретного вида расходных сварочных материалов. Диаметр металлического стержня обычно бывает от 2 до 5 мм, однако для выполнения специфических задач его толщина может быть увеличена.

На металлический стержень плавящегося электрода наносится специальная флюсовая обмазка, при сгорании которой выделяются газы, формирующие защитную атмосферу. Последняя выполняет функцию барьера и предотвращает контакт расплава в сварочной ванне с атмосферным кислородом, а также стабилизирует горение дуги.

В соответствии с межгосударственным стандартом ГОСТ 9466-75 покрытие стержней электродов может быть:

• кислым (А) – такая обмазка эффективно предотвращает порообразование;
• основным (Б) – универсальная обмазка, предотвращающая холодное и горячее растрескивание металла шва, а также обеспечивающая высокое качество сварных соединений;
• рутиловым (Р) – стержнями с такой обмазкой, которые позволяют формировать аккуратные швы и легко удалять шлак, как правило, выполняют прихватки и угловые швы;
• целлюлозным (Ц) – такими электродами обычно формируют вертикальные и кольцевые швы при соединении элементов металлоконструкций и труб больших диаметров;
• кисло-рутиловым – электроды с такой обмазкой очень популярны и используются при сварке отопительных и водопроводных труб;
• рутилово-целлюлозным (РЦ) – такая обмазка позволяет формировать качественные вертикальные швы, двигая кончик электрода сверху вниз.

Многое зависит также от диаметра стержней электродов: чем он меньше, тем на меньшую глубину проплавляется металл на кромках соединяемых труб.

Рекомендованный диаметр электродов для сварки труб, толщина стенки у которых не превышает 5 мм – 3 мм.

Если толщина стенки соединяемых секций трубопровода составляет от 5 до 10 мм, специалисты рекомендуют пользоваться электродами с диаметром стержня 4 мм, формируя шов в несколько проходов.

Качество сварных соединений также зависит от силы сварочного тока, при выборе которой необходимо учитывать способ соединения труб, марку и диаметр стержней используемых электродов. Производители обычно указывают рекомендованные значения в кратком описании, которое наносится на упаковку.

Трубы отопления чаще всего соединяют, используя электроды марок МР-3, УОНИ-13/45, GOODEL-ОК46, АНО-21, ОЗС-4.

Технология сварки труб отопления

Как на производстве и в строительстве, так и в быту самый популярный способ соединения труб отопления – ручная дуговая сварка, которую возьмем в качестве примера, чтобы разобрать основные способы сваривания трубопроводов отопления:

• Сварка труб встык – это способ соединения изделий одного диаметра с одинаковой толщиной стенок. Торцы выравниваются таким образом, чтобы обеспечить максимально плотное прилегание, а затем металл кромок расплавляется электрической дугой и формируется шов.
• Тавровое соединение – метод, которым обычно пользуются, когда необходимо выполнить врезку. Соединяемые трубы располагаются под углом 90° друг к другу (в виде буквы «Т»).
• Соединение внахлест используется для формирования максимально герметичных и прочных соединений. Одна труба при этом заводится в заранее развальцованный торец второй.
• Угловое соединение труб обычно выполняют под углами: 45°, 60° и 90°, когда необходимо изменить направление прокладки трубопровода.

Приступая к сварке торцы двух соединяемых секций фиксируют таким образом, чтобы они не отходили один от другого, а трубы не проворачивались и не играли под давлением электрода.

При соединении труб отопления лучше всего формировать цельные швы, не прерывая горение дуги, однако, когда речь идет о секциях больших диаметров, это невозможно. В этом случае, накладывая очередной отрезок шва, необходимо делать небольшой нахлест на валик предыдущего. Если речь идет о толстостенном трубопроводе, соединение создается путем наплавления нескольких слоев присадочного материала (число проходов рассчитывают в зависимости от толщины металла).

При толщине стенки соединяемых труб 6 мм рекомендовано формировать два слоя, от 6 до 12 мм – три слоя. Если это значение больше, сварка выполняется в четыре и более проходов. Перед формированием каждого последующего шва необходимо убедиться, что предыдущий не имеет дефектов.

При сваривании труб с толщиной стенок более 4 мм, часто прибегают к формированию коренного шва, заполняя пространство между кромками. При этом наплавленный металл практически не выступает над внешней поверхностью изделий. Такое соединение по прочности сравнимо со швом, высота валика которого составляет 3 мм.

Приступая к сварке труб отопления, необходимо прекратить подачу воды и полностью освободить от нее всю систему. По окончании работ следует протестировать трубопровод и убедиться, что все швы герметичны.

Проверка качества сварки труб отопления

Для того чтобы добиться максимально качественного результата при сварке труб отопления, специалисты рекомендуют:

• труднодоступные места проваривать с помощью согнутого электрода и небольшого зеркала, которое позволит контролировать процесс;
• каждый новый отрезок шва должен перекрывать окончание предыдущего на длину от 10 до 20 мм;
• максимальный прогрев металла соединяемых торцов труб достигается при обратной полярности сварочного тока.

Дефекты по большей части возникают из-за отсутствия достаточного опыта и внимательности у сварщика, выполняющего работы.

Даже небольшие неровности сварочного шва могут нарушить прочность и герметичность соединения. Крайне важно правильно выбирать длину дуги, чтобы в металле не формировались пустоты и непровары.

Кроме того, дефекты могут возникать из-за низкого качества сварочного оборудования или бракованных труб.

Еще один крайне важный аспект – безопасность, которой обязательно нужно уделять внимание:

• проверьте качество изоляции на кабелях и элементах сварочного оборудования;
• убедитесь, что корпус оборудования заземлен;
• работайте только в сухой одежде (таковыми также должны быть рукавицы и маска);
• используйте резиновую обувь или коврик, чтобы обеспечить дополнительную изоляцию;
• глаза и лицо следует прикрывать защитным щитком.

Указанные правила необходимо соблюдать, чтобы избежать ударов током и ожогов от брызг расплавленного металла.

Первый этап проверки качества готовых сварочных швов – визуальный осмотр на предмет наличия дефектов (прожогов, раковин, трещин и т. д.).

Микротрещины в металле швов выявляют, создавая в трубопроводе давление воздуха компрессором. У труб должны быть заглушены концы. Само соединение промазывается густым мыльным раствором. Если имело место растрескивание, через места с нарушенной герметичностью будет поступать воздух, вызывая образование пузырей.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.